模电课程设计实验报告分析(共9页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上模电课程设计实验报告实验内容：一、设计并制作一个能输出+5V电压的直流稳压电源，输入电压为直流9V。二、利用课程设计（一）制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计，驱动三极管，通过可调电阻，控制LED灯的点亮和熄灭。实验要求：（1）设计出+5V直流稳压电源的电路原理图；（2）在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试，输入电压没有极性之分，输出电压+5V，并点亮电源指示灯（红色）；（3）设计一款电压比较器A，参考电压2.5V；（4）设计一款电压跟随器B，跟随电压比较器A的电压；（5）驱动三极管，通过可调电阻，实现对LED（绿色）灯的控制；（6）完成课程设计报告的撰写。实验原理：一、制作稳定电压源采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。输入电压为9V的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源，稳压部分采用串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压；同时，为了扩大输出大电流，集成运放输出端加晶体管，并保持射极输出形式，就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图整流电路 滤波电路 稳压电路直流9V直流5V1、单相桥式整流电路为了将电压转换为单一方向的电压，通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路（全波整流电路）。桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性，将四个二极管分为两组，根据变压器次级电压的极性分别导通，将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连，负极性端与负载电阻的下端相连，使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单相桥式整流电路，具有输出电压高，变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。2、滤波电路电路图为整流后的输出电压虽然是单一方向的，但是含有较大的交流成分，会影响电路的正常工作。一般在整流后，还需要利用滤波电路将脉动的直流电压变为平滑的直流电压。所以需通过低通滤波电路，使输出电压平滑。理想情况下，应将交流分量全部滤掉，使输出电压仅为直流电压。在实际电路中，应选择滤波电容的容量满足RLC=(35)T/2的条件，为了获得更好的滤波效果，电容容量应选得更大些。3、稳压电路电路采用LM7805为稳压管，使得输出电压为5V的稳定电压；LED灯管是电源指示灯，470欧姆的电容是为了报复LED灯。电路图为LM7805实物图为LM7805参考特性为综合上述，稳定电源的电路图为 二、设计一个电压比较器、电压跟随器，并且通过可调电阻控制LED灯的点亮和熄灭。1、电压比较器电路图为 电压比较器是集成非线性应用电路，它将一个模拟量电压信号和一个参考固定电压相比较，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。下图为一个简单的电压比较器和他的传输特性曲线电压比较器，它有两个输入端：同相输入端(“+” 端) 及反相输入端(“-”端)，有一个输出端Vout(输出电平信号)。另外有电源V+及地(这是个单电源比较器)，同相端输入电压VA，反相端输入VB。VA和VB的变化如图(b)所示。在时间0t1时，VA>VB；在t1t2时，VB>VA；在t2t3时，VA>VB。在这种情况下，Vout的输出如图(c)所示：VA>VB时，Vout输出高电平(饱和输出)；VB>VA时，Vout输出低电平。 在本实验中，参考电压为2.5V接反相输入端，参考电压通过两个电阻分压获得；通过滑动变阻器调节通向输入端的电压，以此获得不同的输出电压。2、电压跟随器电路图为电压跟随器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，是最常用的阻抗变换和匹配电路。电压跟随器常用作电路的输入缓冲级和输出缓冲级。作为整个电路的高阻抗输入级，可以减轻对信号源的影响。作为整个电路的低阻抗输出级，可以提高带负载的能力。电压跟随器一般由晶体管或集成运算放大器构成。本实验所用到的跟随器为集成运算电压跟随器。集成运放电压跟随器电路如下图所示。它实际上就是Rf=0，R1=，反馈系数F=l时的同相输入放大器。由于集成运放本身的高增益特性，用集成运放构成的电压跟随器具有极高的输入阻抗，几乎不从信号源汲取电流，同时具有极低的输出阻抗，向负裁输出电流时几乎不在内部引起电压降，可视为电压源。 电压跟随器3、控制LED灯的亮灭电路图为在直流电源中，通过电压比较器以及电压跟随器来确定三极管2N3904的基极电压、基极电流，从而确定集电极电流。只要集电极不小于5mA，那么LED就可以发光。仿真实验结果：心得体会：通过这次设计实验我体会到以下几点     1 ：对自己的动手能力是个很大的锻炼。      2：通过这次专周实验也培养了我们胆大、心细、谨慎的工作作风。     3：我们懂得了ewb软件的运行与操作。      4：最重要的是懂得了串联稳压电源原理，串联型稳压电路是最常用的电子电路之一，它被广泛地应用在各种电子电路中。本次的课程设计，培养了我们综合应用课本理论解决实际问题的能力；我觉得课程设计对我们的帮助是很大的，它需要我们将学过的理论知识与实际系统地联系起来，加强我们对学过的知识的实际应用能力！在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，同学们共同协作，解决了许多个人无法解决的问题；在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。    但是由于水平有限，我们的课程设计难免会有一些错误和误差，还望老师批评指正。总之在这次实验中受益匪浅。遇到问题以及解决方法：在这次实验过程中，遇到不少问题，但在独立思考和互相交流的情况下，最终都能顺利完成任务。其中，在初次设计电路图时，元件的摆放和布线造成很多困扰，独立思考了一段时间后终于想到一个比较可行的方案，接着和周围的同学互相交流布线方案，通过交流，发现到自己元件选择和布线上存在的不足， 接着通过同学正确的指导与校正成功的完成了任务。从老师布置课题到画图完成大约花了两天的的时间，后面的调试占了大部分的时间。在这里选用了multisim进行仿真，虽然multisim不是很难学，但由于自己对multisim还没有熟练的掌握，仿真过程中还是会有一定的误差。    在实际做成的电路板中,由于元件参数不一定是与仿真图上面等值的，测量出来的性能指标参数难免会有一定的误差,对元件封装的不了解，也造成了一定的浪费。第一次做成的板子，由于没有注意到LM358的原理图管脚，花费了大量的时间去查询、去对照实物。焊板的时候，图虽然形象的把电路板模拟出来了，但与实物还有有很大的差别的，特别是二极管，电解电容，极性错乱，而且有很多图没有样板。    专心-专注-专业古今名言敏而好学，不耻下问孔子业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随韩愈兴于诗，立于礼，成于乐孔子己所不欲，勿施于人孔子读书破万卷，下笔如有神杜甫读书有三到，谓心到，眼到，口到朱熹立身以立学为先，立学以读书为本欧阳修读万卷书，行万里路刘彝黑发不知勤学早，白首方悔读书迟颜真卿书卷多情似故人，晨昏忧乐每相亲于谦书犹药也，善读之可以医愚刘向莫等闲，白了少年头，空悲切岳飞发奋识遍天下字，立志读尽人间书苏轼鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书李苦禅立志宜思真品格，读书须尽苦功夫阮元非淡泊无以明志，非宁静无以致远诸葛亮熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟孙洙唐诗三百首序书到用时方恨少，事非经过不知难陆游问渠那得清如许，为有源头活水来朱熹旧书不厌百回读，熟读精思子自知苏轼书痴者文必工，艺痴者技必良蒲松龄 声明访问者可将本资料提供的内容用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵犯本文档及相关权利人的合法权利。谢谢合作！